第二節(jié) 全反射 第四章 光-2024上海市高中物理選擇性必修一【滬科版2020】

第二節(jié)全反射課時(shí)聚焦一、全反射（1）大于，增大，（1）大于，增大，弱，強(qiáng)，入射，折射，90°，反射（2）①光密，光疏②大于或等于（3）高，低C光密介質(zhì)光疏介質(zhì)當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，同時(shí)發(fā)生折射和反射，折射角_________入射角。隨著入射角逐漸增大，折射角相應(yīng)_______，同時(shí)，折射光越來(lái)越_________，反射光越來(lái)越________。當(dāng)_________角大于某一角度時(shí)，_________光消失（此時(shí)折射角為_(kāi)_____），只剩下___________光。C光密介質(zhì)光疏介質(zhì)纖芯低折射率材料低折射率材料低折射率材料纖芯（折射率高）產(chǎn)生條件：①光從________介質(zhì)射向_纖芯低折射率材料低折射率材料低折射率材料纖芯（折射率高）應(yīng)用：光導(dǎo)纖維的纖芯具有_______（高/低）折射率，外面包裹________（高/低）折射率材料，光傳播時(shí)在這兩種介質(zhì)的分界面上發(fā)生全反射。二、臨界角（1）90°，（1）90°，折射，入射（2）EQ\F(1,n)，arcsinEQ\F(1,n)1．概念：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，當(dāng)折射角達(dá)到________時(shí)，_______光完全消失，此時(shí)的________角稱(chēng)為臨界角，用符號(hào)C表示。2．公式：sinC=_______，則C=_________。（多選）關(guān)于光的全反射及其應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是CD（）CDA．入射角大于臨界角，光一定發(fā)生全反射B．光從傳播速度大的介質(zhì)射向傳播速度小的介質(zhì)時(shí)可能發(fā)生全反射C．光導(dǎo)纖維傳輸信號(hào)利用的是光的全反射現(xiàn)象D．水或玻璃中的氣泡看起來(lái)特別亮，是因?yàn)楣鈴乃虿Ａ湎驓馀輹r(shí)在界面發(fā)生了全反射如圖，已知介質(zhì)Ⅱ?yàn)榭諝?，介質(zhì)Ⅰ的折射率為EQ\R(2)，則下列說(shuō)法正確的是C（）CA．光線a、b都不能發(fā)生全反射B．光線a、b都能發(fā)生全反射C．光線a發(fā)生全反射，光線b不發(fā)生全反射D．光線a不發(fā)生全反射，光線b發(fā)生全反射一個(gè)燈泡被安裝在3.0m深的水池底部，向各個(gè)方向發(fā)光。水的折射率為1.33，則該燈泡在水面上形成的亮斑的直徑為多少如圖所示，設(shè)當(dāng)光到達(dá)A和A'如圖所示，設(shè)當(dāng)光到達(dá)A和A'及以外的區(qū)域發(fā)生全反射，則θ=arcsinEQ\F(1,1.33)≈48.8°，設(shè)燈泡形成的亮斑半徑為x，則tan48.8°=EQ\F(x,3)，x=3tan48.8°≈3.43m，則亮斑的直徑為2x=6.86m。2022滬科版練習(xí)冊(cè)4.2.5，讓學(xué)生自己畫(huà)出示意圖

ABC60°60°60°30°如圖所示，光以與界面夾角30.0°ABC60°60°60°30°（1）如圖所示，設(shè)光從空氣射入玻璃的入射角為θ1，折射角為θ2，光由玻璃射入空氣的入射角為θ3，則EQ\F(sinθ1,sinθ2)=n，即EQ\F(sinθ1,sinθ2)=1.50，得θ2≈35.3°，由三角形的內(nèi)角和為180°，得θ3=24.7°。（2）玻璃的臨界角C=arcsinEQ\F(1,1.50)≈42°，即θ3<C，所以光會(huì)穿過(guò)BC。2022滬科版練習(xí)冊(cè)4.2.7，折射后是否全反射（1）畫(huà)出光在玻璃中的傳播路徑，計(jì)算光從玻璃射入BC邊的入射角。（2）判斷光是否會(huì)穿過(guò)BC邊，說(shuō)明理由。AB60°30°C如圖所示，折射率為1.41的直角棱鏡ABC置于空氣中。一束光從直角棱鏡的BC面垂直射入后又從棱鏡中射出，其出射方向與AC面之間的夾角為多大AB60°30°C45°先全反射后折射

同步精練一、選擇題關(guān)于光的全反射現(xiàn)象，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（A）AA．只有在入射角等于臨界角的情況下才可能發(fā)生全反射B．全反射的臨界角與介質(zhì)的折射率有關(guān)C．發(fā)生全反射時(shí)，折射光線完全消失，反射光的能量幾乎等于入射光的能量D．“光纖通信”就是利用了全反射的原理光線在空氣和玻璃的分界面上發(fā)生全反射的條件是C（）CA．光從空氣射到分界面上，入射角足夠小 B．光從空氣射到分界面上，入射角足夠大C．光從玻璃射到分界面上，入射角足夠大 D．光從玻璃射到分界面上，入射角足夠小如圖所示的長(zhǎng)直光纖，柱芯為玻璃，外層以折射率較玻璃低的介質(zhì)包覆。若光線自光纖左端進(jìn)入，與中心軸的夾角為θ，則下列有關(guān)此光線傳遞方式的敘述正確的是C光纖（）C光纖A．不論θ為何值，光線都不會(huì)發(fā)生全反射B．不論θ為何值，光線都會(huì)發(fā)生全反射C．θ足夠小時(shí)，光線才會(huì)發(fā)生全反射D．θ足夠大時(shí)，光線才會(huì)發(fā)生全反射光在某種玻璃中的傳播速度是1.5×108m/s，則光由該玻璃射入空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角C為A（）AA．30° B．45° C．60° D．90°如圖，兩束相同的平行單色光a、b照射到一塊矩形玻璃磚的上表面，發(fā)生折射后分別照射到PQ和NQ界面上，下列說(shuō)法正確的是C光路可逆原理（）C光路可逆原理A．兩束折射光都可以在界面上發(fā)生全反射B．兩束折射光都不會(huì)在界面上發(fā)生全反射C．折射光d可能發(fā)生全反射D．折射光c可能發(fā)生全反射【多選】如圖，橫截面為直角三角形的玻璃三棱柱，角C=30°?，F(xiàn)有一細(xì)束光線沿著截面從AC邊上的O點(diǎn)以45°的入射角射入，折射后到達(dá)斜邊BC發(fā)生反射，最后垂直AB界面射出。則BD先折射后全反射（）BD先折射后全反射A．透明玻璃材料的折射率為2B．透明玻璃材料的全反射臨界角為45°C．光線在BC界面的入射角為30°D．光線在BC界面發(fā)生全反射二、填空題光從某介質(zhì)斜射入空氣時(shí)，發(fā)生了全反射現(xiàn)象。若逐漸減小入射角，當(dāng)入射角小于臨界角后，會(huì)同時(shí)發(fā)生反射和折射，且反射光的亮度越來(lái)越__________，折射光的亮度越來(lái)越________。（均選填”強(qiáng)”或“弱弱，強(qiáng)2022滬科版練習(xí)冊(cè)4.2.2弱，強(qiáng)2022滬科版練習(xí)冊(cè)4.2.2纖芯低折射率材料低折射率材料低折射率材料纖芯（折射率高）光纖通信技術(shù)是利用光導(dǎo)纖維傳輸信號(hào)以實(shí)現(xiàn)信息傳遞的一種通信方式。我國(guó)的光纖通信技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。當(dāng)光從光纖的外套進(jìn)入內(nèi)芯后，光的傳播速度變_______（選填“大”或“小”）。若某種光纖的內(nèi)芯在空氣中發(fā)生全反射的臨界角為45°，則內(nèi)芯的折射率為小，纖芯低折射率材料低折射率材料低折射率材料纖芯（折射率高）小，EQ\R(2)三、綜合題如圖，一個(gè)折射率n=EQ\R(2)的半圓柱形玻璃磚，其橫截面是半徑為R的半圓，AB為半圓的直徑，O點(diǎn)為圓心。一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面，若光線到達(dá)上表面后，都能從該表面射出，求入射光束在AB上的最大寬度EQ\R(2)R2014年全國(guó)高考34EQ\R(2)R2014年全國(guó)高考34Li如圖所示為一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、折射率為n的實(shí)心玻璃棒。為了保證一束光從玻璃棒一個(gè)端面的中心射入后只從另一個(gè)端面射出。在入射端面上，光的最大入射角i為多少imin=sinLiimin=sin?1EQ\R(n2?